A gyomok és más kártevők, köztük vírusok, baktériumok, gombák és rovarok által okozott károk a növényekben nagymértékben rontják a termőképességüket, és bizonyos esetekben teljesen tönkretehetik a termést.Napjainkban megbízható terméshozam érhető el a betegségekkel szemben ellenálló fajták, biológiai védekezési gyakorlatok, valamint a növényi betegségek, rovarok, gyomok és más kártevők elleni védekezésre szolgáló peszticidek alkalmazásával.1983-ban 1,3 milliárd dollárt költöttek peszticidekre – a gyomirtó szerek kivételével – a növényi betegségek, fonálférgek és rovarok által okozott károk megvédésére és korlátozására.A növényvédőszer-használat hiányában a potenciális termésveszteség nagymértékben meghaladja ezt az értéket.
Körülbelül 100 éve a betegségekkel szembeni rezisztencia érdekében végzett nemesítés a mezőgazdasági termelékenység fontos összetevője világszerte.De a növénynemesítés által elért sikerek nagyrészt tapasztalati jellegűek, és átmenetiek is lehetnek.Ez azt jelenti, hogy a rezisztencia gének funkciójával kapcsolatos alapvető információk hiánya miatt a vizsgálatok gyakran véletlenszerűek, nem pedig kifejezetten célzott feltárások.Ezen túlmenően, bármilyen eredmény rövid életű lehet a kórokozók és más kártevők természetének változása miatt, amint új genetikai információk kerülnek be az összetett agroökológiai rendszerekbe.
A genetikai változás hatásának kiváló példája a steril pollentulajdonság, amelyet a legtöbb fő kukoricafajtába nemesítenek, hogy elősegítsék a hibrid vetőmagok előállítását.A Texas (T) citoplazmát tartalmazó növények ezt a hímsteril tulajdonságot a citoplazmán keresztül továbbítják;egy bizonyos típusú mitokondriumhoz kapcsolódik.A tenyésztők számára ismeretlen, ezek a mitokondriumok a kórokozó gomba által termelt méreggel szemben is sebezhetőek.Helminthosporiummaydis.Ennek eredménye volt 1970 nyarán Észak-Amerikában a kukoricalevél-vészjárvány.
A peszticid vegyszerek felfedezésére használt módszerek is nagyrészt tapasztalati jellegűek.Kevés vagy semmilyen előzetes információ nem áll rendelkezésre a hatásmóddal kapcsolatban, ezért a vegyszereket tesztelik, hogy kiválasszák azokat, amelyek elpusztítják a célzott rovart, gombát vagy gyomot, de nem károsítják a haszonnövényt vagy a környezetet.
Az empirikus megközelítések óriási sikereket értek el egyes kártevők, különösen a gyomok, gombás betegségek és rovarok elleni védekezésben, de a küzdelem folyamatos, mivel e kártevők genetikai változásai gyakran visszaállíthatják virulenciájukat egy rezisztens növényfajtával szemben, vagy ellenállóvá tehetik a kártevőt a peszticidekkel szemben. .Az érzékenység és rezisztencia ebből a látszólag végtelen körforgásából hiányzik az élőlények és az általuk megtámadt növények világos megértése.A kártevőkről – genetikájukról, biokémiájukról és fiziológiájukról, gazdáikról és a köztük lévő kölcsönhatásokról – szóló ismeretek gyarapodásával, jobban irányított és hatékonyabb kártevőirtási intézkedések születnek.
Ez a fejezet számos kutatási megközelítést azonosít a növényi kórokozók és rovarok elleni védekezésben felhasználható alapvető biológiai mechanizmusok jobb megértéséhez.A molekuláris biológia új technikákat kínál a gének hatásának izolálására és tanulmányozására.Az érzékeny és rezisztens gazdanövények, valamint a virulens és avirulens kórokozók létezése kihasználható a gazdaszervezet és a kórokozó közötti kölcsönhatást szabályozó gének azonosítására és izolálására.E gének finomszerkezetének tanulmányozása nyomokat adhat a két szervezet között fellépő biokémiai kölcsönhatásokról, valamint e gének szabályozásáról a kórokozóban és a növény szöveteiben.Lehetővé kell tenni a jövőben a rezisztencia szempontjából kívánatos tulajdonságok kultúrnövényekbe történő átvitelének módszereinek és lehetőségeinek javítását, és fordítva, olyan kórokozók létrehozását, amelyek virulensek lesznek a kiválasztott gyomokkal vagy ízeltlábúak kártevőivel szemben.A rovarok neurobiológiájának, valamint a moduláló anyagok, például a metamorfózist, diapauzát és szaporodást szabályozó endokrin hormonok kémiájának és hatásának jobb megértése új utakat nyit a rovarkártevők elleni védekezésben azáltal, hogy megzavarja fiziológiájukat és viselkedésüket az életciklus kritikus szakaszaiban. .
Feladás időpontja: 2021.04.14